在中學物理教學中培養科學素養的策略

李添盛

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）25-0180-02

科學素養（scientific literacy）是當今世界各國基礎教育階段理科教育的中心概念。本文介紹了兩例國外學者提出的適合中學物理課堂的，培養學生科學素養的教學模式。

1.STS課堂教學策略

STS是科學（science）、技術（technology）和社會（society）的英文首字母縮寫，它誕生于20世紀60 年代的美國。STS的基本含義是指在現實的技術和社會環境下進行的科學教育活動。目前STS教育已成為國際科學教育改革的主要潮流，是一種新的科學教育理論。中學科學素養內涵與STS教育理念和實踐具有一致性，提倡STS教育有助于改變中學理科教育的現狀。

加拿大學者Aikenhead結合其本人設計開發的STS課程總結了一種STS課程的教學策略[1]（如圖）。

圖：STS教學模式（來源：AIkenhead，1992）

？誗STS課程教學始于社會領域，由圖中的方框來表示。也即在一定的社會背景下提出一個問題，例如，“在我們的社區中我們要關注高壓線嗎？”。

？誗為了理解一個社會問題，時常要考慮一些技術問題，哪怕是在比較淺顯的層面上的。在圖中，技術領域由黑色的環形曲線所代表。

？誗要解決一個社會問題就要了解一定的技術問題，但二者都需要去認識一些科學內容，如圖中的中心圓部分。

圖中的箭頭所表示的順序始于社會領域，經過技術和科學領域，然后再一次來到技術領域。這時，學生已經學習了相關的科學內容，他們可以在較高程度上對技術問題進行思考。最后，圖中的箭頭終止于社會領域，在這里，學生會重提最初的問題，然后做出決策。比如上邊提到的問題，一個班級可能就地方電力局應當采取什么樣的高壓電線政策做出決定。

Aikenhead認為，上述順序可適用于一節課、一個單元或整個一本教科書。

2.將HPS融入科學教學模式

科學的本質和科學史是科學素養的兩個重要主題。在科學教育界，人們對科學史（History）、科學哲學（Philosophy）和科學教學（Science teaching）常在一起簡稱為HPS。一般認為，HPS在科學教學中有以下作用：①使科學密切聯系個人、倫理、文化和政治因素從而使科學人文化；②使課堂教學更富有挑戰性和思考性；③有助于更全面準確地了解學科內容。

Monk. M和Osborne. J（1997）提出了科學教學模式。在這個教學模式中，教學順序包括以下6個步驟[2]：

（1）提出問題

這里的問題應具有科學史意義，問題可以由教師直接提出，也可以通過實物展示引起學生的思考，或者由所謂的“常識”問題引出。

（2）啟發學生

教師對學生提出的所有觀點都應予以重視，但不要輕易做出正確或錯誤的判斷。本步驟的關鍵是給學生提供發表意見的機會，盡量讓學生都參與思考。提倡以小組為單位的學習形式。

（3）歷史研究

教師呈現歷史，讓學生閱讀。這是本教學模式的核心部分。教師要介紹以下的史實：古代科學家對這個問題的認識；當時的社會背景；當時或后來科學家對這個問題的不同觀點；爭論的焦點；等。

（4）設計實驗

前面已經建立了對所提出問題的多種解釋（有當時或后來的科學家提出的，有各位學生自己提出的），現在要做的是充分發揮學生的想象力和創造性，讓他們設計實驗驗證自己的觀點。

（5）科學觀點

這個步驟是教師向學生介紹教科書的觀點。

（6）回顧與評價

本步驟的目的是讓學生對以上步驟給予一個評價性的思考，可以讓學生從科學認識論的角度理解科學概念和科學的本質。

參考文獻：

[1]Aikenhead， G. & Ryan， A. The Development of a New Instrument： “Views of a Science？鄄Technology？鄄Society Topics”[J]. Science Education， 1996， （76）， 477-491

[2]Shawn M. Glynn 等著，熊召弟等譯. 科學學習心理學[M].臺北：心理出版社，1995